Las cuencas hidrográficas almacenan agua subterránea en suelos y lecho rocoso degradado. El tiempo que tarda el agua en fluir a través del subsuelo para alimentar los arroyos es difícil de medir, pero es importante para comprender cómo funcionan las cuencas hidrográficas.

Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) y sus colaboradores han estudiado la mezcla de edades del agua en Providence Creek, un arroyo en el sur de Sierra Nevada, California, utilizando isótopos radiactivos naturales de hidrógeno (tritio), sodio ‐ 22 y azufre ‐ 35. La cantidad de estos isótopos disminuye debido a la desintegración radiactiva a medida que el agua pasa más tiempo bajo tierra. Cada uno de estos isótopos tiene una vida media distinta (12,3 años, 2,6 años, y 87 días, respectivamente). Al usar esta combinación de isótopos, el equipo pudo desentrañar la mezcla de edades del agua en el arroyo.

Esta información ayuda a los científicos a comprender cómo el subsuelo "selecciona" el agua del almacenamiento para generar un caudal. Los investigadores encontraron que durante las condiciones secas en Providence Creek, el caudal consiste principalmente en agua subterránea antigua, pero en condiciones húmedas incluye agua más joven. Basado en las mezclas de edad de agua corriente, también pudieron estimar cuánta agua almacena la cuenca hidrográfica de Providence Creek en el subsuelo. Basado en las mezclas de edad de agua corriente, el equipo estimó que la cuenca de Providence Creek almacena 3 metros de agua en el subsuelo.

"Este es el primer estudio que ilustra cómo podemos usar isótopos radiactivos cosmogénicos para revelar el comportamiento dinámico de las cuencas hidrográficas y restringir la arquitectura del subsuelo". "dijo el científico de LLNL, Ate Visser, autor principal del artículo que aparece en la revista Investigación de recursos hídricos .